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审稿人:张玉梅
二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)是一种n-3系列长链多不饱和脂肪酸(long-chain polyunsaturated fatty acids,LCPUFAs),含有22个碳原子及6个顺式双键结构(C22:6,n-3)。DHA参与机体的多种生理功能,对生命早期大脑发育、机体的认知功能发育、视觉发育以及机体免疫功能具有重要作用。北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系与伊利共同在《中国儿童保健杂志》发布了二十二碳六烯酸与认知功能发育的研究综述[1],阐明了机体DHA的来源及其对认知功能发育的作用。
本文的核心要点
01、DHA对婴幼儿,特别是早产儿的大脑发育、认知功能发育、精神运动发育有积极作用。
02、孕乳母及婴幼儿适量摄入DHA对生命周期内大脑DHA水平的维持至关重要。
03、DHA和与花生四烯酸(arachidonic acid,AA)在婴幼儿配方粉中的补充使得配方粉喂养儿的认知功能及智力发育更加接近母乳喂养儿。
1. DHA来源
1.1孕期储备
胚胎发育时期,胎儿要从母体吸收营养。妊娠期间,母亲便已经通过胎盘为胚胎发育提供生命早期的DHA储备。研究表明,随着妊娠期的进展,母亲红细胞中的DHA水平呈下降趋势,在分娩后会进一步下降,并在分娩后一个月逐渐恢复。母亲在妊娠期便开始消耗体内DHA以供胎儿的发育需求。
1.2 食物来源
分娩后,母乳是婴儿主要的DHA食物来源,随着婴儿辅食的逐步添加,食物来源的DHA渐渐占据优势。海产品中DHA含量较高,但DHA在各类海鲜类食物中含量也不尽相同。冷水鱼脂肪,如鲑鱼、鲱鱼、金枪鱼、沙丁鱼等,每100g可提供1~2g DHA,淡水类食物每100g可提供10~100mg DHA。其他动物性食物如蛋类、肉类、奶类中也含有少量DHA。藻类食物是海洋食物链中DHA的主要生产者,或可能是素食主义者主要的DHA食物来源。目前,部分婴儿配方粉中也有添加DHA。
1.3 体内转化
人体内的必需脂肪酸可转化为LCPUFAs储存于机体组织中,如α-亚麻酸(α-linolenic acid,ALA,C18:3 n-3)可通过去饱和酶及碳链延长酶等酶系统的作用,转化为二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA,C20:5 n-3)及DHA。但胎儿及婴幼儿的转化效率有限,从母体中获得及从膳食中获取是DHA的主要来源。
图1. ALA、EPA 和 DHA 的化学结构[2]
2. DHA对认知功能发育的影响
DHA是中枢和外周神经系统中含量最多的n-3 LCPUFA,是大脑脑磷脂和神经细胞膜磷脂的重要组成成分,也是维持和促进神经系统细胞生长的主要成分。在全生命周期的各阶段中,DHA都发挥着不可替代的作用,特别是其对早产儿、婴幼儿及儿童时期认知功能发育的影响。
2.1 DHA与大脑发育
生命早期,人体大脑需要维持合适的DHA水平来满足发育需求,但人脑从α-亚麻酸生物合成DHA的能力非常低,大脑中的DHA主要通过易化载体蛋白超家族MFSD2A转运体(DHA进入血脑屏障的转运体),高效率转运至大脑,成为脑磷脂以及神经细胞膜磷脂的重要组分。
生命早期1000天是大脑发育的关键期,大脑的快速生长需要较高的DHA水平,大脑内DHA累积速度在妊娠中期加快,妊娠后期最高,婴儿期减慢。DHA的累积速率与机体大脑总容量和质量的发育水平一致。
2.2DHA与认知功能发育
DHA主要存在于脑灰质的磷脂中,在神经发生和突触发生中起着重要作用,DHA可以通过调节信号传导通路、神经递质传递、神经发育、髓鞘形成、膜受体功能等多个方面对大脑认知功能发挥作用。孕乳母的DHA摄入量,以及婴幼儿出生后DHA的补充量,均可能影响婴幼儿及儿童时期神经认知功能的发育。
2.2.1 DHA与早产儿认知功能发育
早产儿在孕晚期储备的DHA较少,体内转化效率低,且出生后母乳喂养可能受限,所以神经发育更易受到DHA摄入量的影响。有研究证实,DHA可以促进早产儿的认知功能和精神运动发育,同时可减少严重发育迟缓、支气管/肺发育不良、坏死性肠炎和过敏等不良事件的发生。
生命早期DHA的补充对早产儿的认知功能及精神运动发育有一定的好处,但随着年龄增加,并未发现学龄儿童智力上的差异。
2.2.2 母亲DHA摄入与认知功能发育
孕乳母在妊娠期及哺乳期适量摄入DHA会影响胎儿大脑发育,也会影响母乳中DHA的含量,但补充DHA对婴幼儿认知功能和精神运动发育影响的研究结果并不一致:
母婴环境健康(the mothers and children′s environmental health,MOCEH)研究发现,母亲膳食n-3 PUFAs摄入与6月龄婴儿的心理和精神运动发育显著相关。
DHA优化母婴结局(DHA to optimize mother infant outcome,DOMInO)试验则显示,孕前是否服用鱼油胶囊进行干预,婴儿18月龄及4岁时婴儿认知和语言发育(采用BSID-III评价)与对照组差异无统计学意义;7岁时试验组与对照组的平均智商、一般认知、语言及行为能力差异均无统计学意义。
2.2.3 婴儿DHA摄入与认知功能发育
基于DHA在神经组织的结构作用以及DHA对正常大脑发育的参与,婴儿在出生后2~3年内,仍需要积累大量DHA。现有的研究提示,补充n-3PUFAs,特别是DHA,可显著促进婴儿的认知功能发育,但对于儿童的影响则不显著;婴幼儿配方奶粉中添加LCPUFAs对1~2岁婴幼儿的智力发育有促进作用,但尚未发现其对精神运动发育有影响;出生后1年内,补充DHA会促进婴幼儿早期认知的发育,其中总脂肪酸0.32%的DHA配方粉便可改善婴幼儿的认知功能,更高水平的DHA并未带来额外的益处。
3. DHA在婴儿配方粉中的添加
目前,DHA是婴儿配方粉中可选择添加的成分之一,是否应在婴幼儿配方食品中强制添加DHA还没有定论,欧洲食品安全局(European Food Safety Authority,EFSA)通过文献回顾认为,含有DHA而不含AA的婴儿配方奶粉,可能会抑制AA的羟脂质衍生物,存在引发心脑血管疾病的风险,当DHA存在时,婴儿配方粉中可能也需要AA。
DHA和AA在婴幼儿配方粉中的补充使得配方粉喂养儿的生长发育(包括认知功能及智力的发育)更加接近母乳喂养儿,建议未接受母乳喂养的婴幼儿,使用添加DHA和AA的配方粉喂养,以避免神经发育的滞后。婴儿配方粉中DHA的添加量要参考国际标准、母乳DHA含量并结合有关科学证据等因素综合考虑。
4. 总结与展望
DHA对生命早期大脑发育及婴幼儿认知功能、精神运动发育有积极作用,妊娠期及哺乳期母亲以及婴幼儿摄入适量DHA对生命周期内大脑DHA水平的维持至关重要。但由于研究中涉及DHA的补充剂量不同,且妊娠时间以及DHA补充时间长短不一致,目前仍很难得出额外添加DHA对婴幼儿神经认知功能发育的绝对影响,如何补充DHA及其补充剂量的确定仍是一个挑战。
参考文献:
[1]王美辰, 石羽杰, 刘彪, 任中夏, 武薇, 张玉梅. 二十二碳六烯酸与认知功能发育研究进展[J]. 中国儿童保健杂志, 2020, 28(11): 1227-1230.
[2]Liu J, Sun Z, Gerken H. Recent Advances in Microalgal Biotechnology Omega-3. Chapter: Polyunsaturated Fatty Acids from Algae. OMICS Group eBooks 2015: 1-17.